Способ локального индукционного нагрева изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О ИЛ Н.

РЕСНУЬЛИК < С 21 О 1/10

/1Ъ.е ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС7ВУ ф. " !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3395948/22-02 (22) 12.02.82 (46) 07.05.83 Бюл. !! 17 (72) К.П.Филиппов (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В.П.Вологдина (53) 621.365.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,Н 697574, кл. C 21 D 1/42, опублик. 1979.

2. Промышленное применение .токов высокой частоты. Труды ВНИИТВЧ, вып.1.4, Л., "Машиностроение", 1974, с.149- l55.

„„SU„„ 1016323 А (54)(57) СПОСОБ ЛОКАЛЬНОГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ, преимуществен" но сварных швов труб, включающий перемещение зоны шва трубы относитель- но ряда установленных индукто ов, при зтем ось первого индуктора совмещают с осью шва, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки шва, оси второго и каждого последующего индукторов поочередно. смещают в разные стороны от оси -,первого индуктора на величину Ь,определяемую из соотношения

Ь„ 46 (и - 1) I th), где 1 - длина индуктора; и - порядковый номер индуктора;

Еь " угол увода шла от оси первого индуктора.

1016373

Изобретение относится к области индукционного нагрева изделий и может быть использовано при локальном нагреве изделий под термообработку.

Известны способы локального индукционного нагрева швов труб, заключающиеся в том, что над подлежащей термообработке трубой располагают индуктор, индуктирующие витки которого ориенти10

50 руют вдоль шва и устанавливают над швом. Индуктирующие витки наводят в зоне шва ток. При перемещении трубы относительно индуктора зона шва нагревается. Ширина зоны нагрева соответст15 вует ширин@ индуктора. Для расширения зоны нагрева необходимо увеличить ширину индуктора и увеличить пропорционально увеличению ширины зоны нагрева мощность в индукторе 1.1 ) .

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ локального индукционного нагрева иэделий, преимущественно сварных швов труб, включающий перемещение эоны шва трубы относительно ряда установ25 ленных индукторов, при этом ось первого индуктора совмещают с осью шва 2).

Недостатком указанного способа является то, что во время перемещения трубы гюд, индукторами наблюдается смещение шва на поверхности трубы от первоначального положения, происходящее в силу винтообраэности сварного шва, что особенно характерно для двухшовных труб, сваренных из двух йред- 35 варительно сформированных яолуцилиндров, или в силу неравномерности перемещения трубы. Для компенсации этих перемещений приходится либо увеличить ширину индуктора, что увеличивает 40 энергоемкость процесса нагрева, либо снабжать индукторы сложными механизмами, позволяющими смещать индукторы вслед эа перемещением шва.

Целью изобретения является улучше- 45 ние качества термообработки и обеспечение нагрева эоны шва при его смещении на поверхности трубы в процессе нагрева при незначительном увеличении энергозатрат.

Для достижения поставленной цели согласно способу локального индукционного нагрева иэделий, преимущественно сварных швов труб, включающему перемещение эоны шва трубы относитель-,,5 но ряда установленных индукторов, ось первого индуктора совмещают с осью шва, оси второго и .каждого последующего индукторов поочередно смещают в разные стороны от оси первого индуктора, на величину b, определяемую иэ соотношения

by «W (n " 1) 1 с, где 1 - длина индуктора; п - порядковый номер индуктора; о .- угол увода шва от оси перво- го индуктора.

На чертеже представлена схема рас" положения индукторов над зоной шва.

Индукторы 1-g расположены над поверхностью трубы 6 и обращены индуктирующими витками к нагрбваемой зоне шва 7. Индукторы установлены последовательно один эа другим. Ось первого индуктора 1 совмещена с осью шва 7.

Оси второго и последующего индукторов смещены от оси шва .7 на величину Ь,, где п=l, 2, 3,... - номер индуктора, определяемую соотношением b Ф (и-1) lх

xtg ф., где l - длина индуктора «ф»максимальный угол возможного увода шва от первоначального положения.

Вследствие возмущений, возникающих при перемещении трубы 6 под индукторами 1- в процессе нагрева или в силу специфической геометрии шва, шов 7 смещается по поверхности трубы 6 от своего первоначального положения на угол + 4. и может занимать любое положение в пределах угла от -@ до + о1. Индукторы, начиная со второго и далее, установлены внутри зоны от

+ . до - +. При этом количество индукторов, установленных на одну сторону от исходного положения шва 7, выбирают одинаковым с количеством индукторов, установленных по. другую сторону от шва 7. Это позволяет нагреть всю зону от - Щ до ++, при этом эа счет постепенного расширения эоны нагрева температурное поле, расположенное с внешней стороны эоны, ограниченной линиями максимального увода шва + под предыдущим индуктором, попадает в активную зону нагрева под последующими индукторами.

Таким образом, температурное поле рассеивания используется для .полезного нагрева. Это. позволяет обеспечить нагрев перемещающейся в процессе нагрева зоны шва и произвести это с большой эффективностью при использовании нагревателей, оснащенных индукто" рами без сложных устройств слежения эа швом. Ширина индукторов, используемых для реализации предлагаемого способа, выбирается иэ условия нагрева эоны шва при ее стабильном не сме. 10

Составитель А.Денисова

Техред К.Мыцьо Корректор H.Шароши

Редактор В. Данко

Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ .3322/27

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щающимся в процессе нагрева положении °

Пример. Производилсяэ нагрев зоны шва шириной 20 мм трубы 152х5 мм при ее движении со. скоростью 30 м/мин тремя индукторами длиной 1100 мм в линии трубосварочного стана 102-220.

Возможно смещение шва по поверхности трубы от исходного положения на угол

g1,5 . Ширина индуктора (индуктирующего проводника в пазу магнитопровода) составляла 30 мм. Индукторы были установлены следующим образом: первый

I индуктор по оси шва, ось второго индуктора сь смещением от вертикали на

16 мм вправо, ось третьего индуктора на 16 мм влево.

При использовании четного числа индукторов целесообразно первый по ходу нагреваемой зоны индуктор устанавливать в смещенное положение, а

16373 для расчета величины смещения приписать ему порядковый номер 2.

Исйользование предлагаемого.способа локального индукционного нагрева шва труб по сравнению с известными способами позволяет повысить качест" во локальной термообработки швов эа счет увеличения ширины Зоны нагрева. 4 Это дает воэможность гарантировать нагрев шва при его смещении на поверхности трубы. При этом эа счет использования тепловых полей рассеяния от предыдущих индукторов на по1> лезный нагрев эффективность предлагае" мого способа повышается. Так по сравнению со способом, обеспечивающим нагрев эоны шва эа счет увеличения ширины индуктора на величину воэмож 4 ного увода шва, предложенный способ имеет эффективность на-30-403 выше.